激光共聚焦显微镜

一、仪器简介

激光共聚焦扫描显微镜(Confocal laser scanning microscope,CLSM)用激光作扫描光源,逐点、逐行、逐面快速扫描成像。激光共聚焦扫描显微镜既可以用于观察细胞形态,也可以用于细胞内生化成分的定量分析、光密度统计以及细胞形态的测量, 配合焦点稳定系统可以实现长时间活细胞动态观察。

二、技术参数

1.工作条件:

1)220V±10﹪、50Hz、16A供电,运行环境温度:15 –25℃

2)其它:防尘,除湿,抗震动,电源插头符合中国制式,或提供转接插座。

2.激光器:

1)640nm固体激光:功率50mw;

2)561nm固体激光:功率50mw;

3)488nm固体激光:功率50mw;

4)405nm固体激光:功率50mw;

3.扫描系统(速度、分辨率)

1)检流计式扫描速度:10幅/秒(512Χ512分辨率),200幅/秒(512Χ16分辨率)

2)共振式扫描模式: 30幅/秒(512Χ512分辨率下),60幅/秒(256Χ256分辨率),720幅/秒(512Χ16分辨率下);

3)大幅面光刺激共振扫描速度:15幅/秒(1024Χ1024分辨率下);

4)扫描视野:25mm;

5)快速拼大图:40X物镜下,四色荧光拼接25mmx25mm范围的图片,亮度正常情况下周期为168秒;

6)扫描像素点最大:4096 X 4096;

7)扫描方式:包括X-Y-Z-t-入-Point的六维任意组合;

8)旋转扫描:在样品预览扫描方式时,可以进行360°任意旋转扫描线的方向;

9)针孔规格:全自动调节型六边形针孔(12-256μm);

10)扫描变倍范围:0.72-1000倍;

4.检测系统:

1)标配4个或以上荧光通道探测器,包括2个GaAsp高灵敏度探测器;

2)滤光片选择满足12个波长需求,具体波长视使用者情况而定;

3)透射光通道检测方法:微分干涉相衬法检验(专用透射检测器);

4)32通道光谱探测器实时光谱拆分,1秒内获得32通道光谱图像;

5)光谱拆分精度:2.5nm,光谱扫描步进:0.25nm;

5.高分辨率成像系统:

1)X-Y方向(水平)极限分辨率: 120nm(共聚焦分辨率的1.5X);

2)Z轴分辨率:约50nm

3)所有适合配置激光器激发的荧光样品都可以进行高分辨率成像,无需选择特定的荧光染料。

4)高分辨率成像为线性成像,具有在高分辨率成像模式下完成定量分析的功能;

5)高分辨率可以在所有物镜倍率情况下提高分辨率至1.5倍,极限为120nm;

6.全自动倒置显微镜系统:

1)CFI60无限远光学系统,具有更高分辨率或更长工作距离优势;

2)主机机身高效率U型光路设计,自带17个传感器,遇到不良环境或者使用者误操作,实现自我保护,以免损坏显微镜;

3)电控部件:电动控制Z轴、物镜转盘、载物台、滤色镜转盘、切转观察方式等;

4)图像输出端口:25mm直径范围,用以配套25mm大视野扫描范围的共聚焦系统或大尺寸芯片CCD,可实现拍摄目镜视野下看不到的图像,适应拍摄皮氏培养皿大部分活细胞的培养范围情况,左、右端口输出比例均为100%;

5)后焦面可视化技术:内置辅助相机(100万有效像素以上),分光比70%/30%,可方便查看并确认后焦面像和标本像,使显微镜达到最佳状态;

6)可以选择I-pad和外接液晶触摸控制设备:遥控显微镜各项电动部件;

7)透射照明:复眼照明,保证100%均匀亮度,LED长寿命冷光源灯泡,寿命超过6万小时,带有系列滤光镜:色温片、绿色镜、隔热片、衰减片;

8)编码型电动载物台,可供进行活细胞观察,万向节调节x、y、z,带智能记忆,X、Y移动距离:114x73mm,移动速度可调,25mm/秒,配套磁性万能标本夹精度;

9)电动聚光镜系统:七工位,配套包括DIC 10X-100X模块;

10)提供双层光路、电动六工位荧光激发转盘,长寿命高压汞灯130W照明;

11)激发波长包括:

a)紫外:EX330-380,DM400,BA410;

b)蓝色:EX450-490,DM505,BA510;

c)绿色:EX510-560 ,DM575,BA580;

d)橙色:EX540-580、 DM595、BA600;

e)配套电动滤光镜转盘,提供滤光镜系列,满足10种荧光探针的成像需求;

12)防漂移硬件系统:完美对焦系统855nm LED光源,兼容塑料培养皿以及多孔板。不受观察方式限制(荧光,明场透射光,DIC,相差,TIRF等);

13)物镜:专用平场复消色差物镜高数值孔径物镜,并带有纳米镀膜的全波长色差校正系统:

a)4×干镜,N.A. 0.20,W.D. 2.0;

b)10×干镜,N.A. 0.45,W.D. 4.0mm;

c)20×干镜,N.A. 0.75,W.D. 1.0mm;

d)40×干镜,N.A. 0.95,W.D. 0.23mm;

e)60×油镜,N.A. 1.40,W.D. 0.13mm;

f)长工作距离超级荧光20X物镜: N.A. 0.45, W.D. 8.2-6.9mm,培养皿底厚校正: 0-2.0mm;

g)长工作距离超级荧光物镜40X,N.A. 0.60, W.D. 3.6-2.8mm,培养皿底厚校正: 0-2.0mm;

7.高清晰、高感光度和信噪比电子放大型成像系统:

1)大尺寸芯片,5056 x 2968像素点,配套NIKON 25视野输出成像;

2)量子效率(QE)峰值:73%;

3)芯片尺寸:21.49x12.61mm,对角线尺寸不低于24.9mm;

4)16bit数据输出全幅全分辨率采集帧速30 fps(5056x2968)、59fps(5056x1500);

8.高级图像软件部分:

1)3D图形获取, 处理;

2)三维(X, Y, Z)共聚焦图像获取, 重建三维可视图象, 随意进行空间切割;

3)六维(X, Y, Z, T, λ, Multipoint)图像重建,六维成像时可同时进行大视野拼接;

4)共位性定量分析:对于双标或多标波长的荧光图像进行叠加、共位定量分析;

5)四色荧光大图拼接在40X物镜下的扫描,亮度正常情况下快速拼接时间为168秒;

6)具有图像分析功能:每个参数的共定位和图表分析,直线的轮廓测量。长度,角度,面积,亮度或其他参数 (50种参数)的自动测量及分析功能;

7)一次扫描可获得32幅不同光谱的荧光图,以便检测特异荧光标本光谱;

8)串色分离软件,用于样品中两种或多种光谱有重叠的染料的分离,以及自发荧光与染料荧光的分离;

9)实时拆分光谱:精确到单个像素点的荧光光谱检测;

10)选定的区域荧光强度、各色荧光比率测量;

11)延时摄影:支持时间序列扫描和获取图像(X、Y、T、t和X、Y、Z、T、λ、point), 重建时间序列动态图像, 以及按照时间序列对相应图像进行分析;

12)荧光漂白后恢复(FRAP):提供AOTF对特异性生物大分子进行定点漂白实验。光刺激和拍摄可同时进行;

13)受体漂白型(FRET)实验:提供AOTF功能对受体进行定点漂白, 然后对供体荧光进行分析。光刺激和拍摄可同时进行;

14)光活化实验(Photo Activation):提供对PA-GFP等光活化探针进行定点刺激。光刺激和拍摄可同时进行;

15)通过命令历史,录制,编程等方式获取Macro文件,进行功能扩;

16)建立在window 10系统上,使用先进程序语言,程序执行效率高,快,稳定,不容易出错。

9.计算机工作站:HP Z4G4 Workstation:Xeon W-2123 (3.66GHz, 4Cores),Memory 32GB, 1st: HP Z Turbo G2 512GB PCIe M.2 SSD 2nd: SATA HDD 2TB,10/100/1000 Network Interface,NVIDIA Quadro P4000,32英寸液晶;

10.气垫式双光子专用防震台:1200X800mm,M6螺孔排列,台面粗糙度0.8~1.6um,不平度0.02~0.05mm/m2自动水平,自动充气,面板采用高导磁不锈钢板;

11.配备稳压电源及UPS,满足断电后30分钟供电能力;

三、应用范围

仪器用于组织切片、活细胞在线培养观察、活细胞的荧光标记、三维图像重建分析研究;细胞生物物质、离子的定性、定量、定时和定位分布检测等,以下为我校医学领域所涉及到的具体应用:

1.活细胞在线培养过程的全程跟踪成像:包括生长、凋亡过程的荧光、DIC成像;

2.组织切片的免疫荧光成像,包括多色荧光成像、大图快速拼接、三维立体成像等;

3.活细胞或组织切片进行连续扫描,可获得精细的细胞骨架、染色体、细胞器和细胞膜系统的三维图像。可以得到比普通荧光显微镜更高对比度、高解析度图象、和具有高灵敏度;

4.高分辨率成像:成像的分辨率接近观察亚细胞结构,如:观察线粒体等;

5.快速成像:对于活体细胞与组织的生长凋亡过程的在线培养全过程自动成像、药物刺激与洗脱的瞬间变化过程的成像,Ca2+活化实验、微循环(血流)过程的快速成像;

6.大批量药物筛选成像、多孔板活体培养的自动成像;

7.多维图象的获得,X、Y、Z、T、λ(光谱波长)、point(区域)等多位组合扫描,根据需要进行多维组合观察。

8.细胞内离子荧光标记,单标记或多标记,检测细胞内如pH值和钠、钙、镁等离子浓度的比率及其动态的变化。

荧光探针标记的活细胞或组织切片标本,膜标记、免疫物质、受体或配体,核酸等观察;可以在同一张样品上同时进行多重荧光标记观察。






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